Recipientes A Presion

Mec´nica Computacional Vol. XXIII
a
G.Buscaglia, E.Dari, O.Zamonsky (Eds.)
Bariloche, Argentina, November 2004

RECIPIENTES A PRESIÓN: EVALUACIÓN DEL ESTADO
TENSIONAL A PARTIR DE DATOS EXPERIMENTALES
*

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Patricia M. Ciancio , María L. Godoy , Luis M. Arrien

†

* Área de Estructuras, Dpto. Ing. Civil, Facultad de Ingeniería, Universidad Nacional del Centro de la
Provincia deBuenos Aires
Av. Del Valle 5737 – B7400JWI - Olavarría, Argentina
e-mail: pciancio@fio.unicen.edu.ar, mgodoy@fio.unicen.edu.ar
†

Área Mecánica, Dpto. Ing. Electromecánica, Facultad de Ingeniería, Universidad Nacional del
Centro de la Provincia de Buenos Aires
Av. Del Valle 5737 – B7400JWI - Olavarría, Argentina
e-mail: lmarrien@fio.unicen.edu.ar

Palabras clave: recipientes a presión,estado tensional, simulación numérica, tanque, aire
comprimido, condiciones de servicio
Resumen. La simulación de recipientes a presión es una herramienta útil y esencial que
permite al ingeniero estudiar su comportamiento y conocer, si bajo los posibles escenarios de
operación, el diseño provisto garantiza un desempeño óptimo. Predecir el desempeño de
recipientes a presión puede ser útil, porejemplo, para la localización de posibles lugares de
falla durante distintas etapas en la operatoria de un proceso industrial, como también para la
optimización del diseño. Un medio agresivo puede ir deteriorando el recipiente, con la
consecuente disminución de su espesor; siendo relevante la medición del mismo utilizando
técnicas apropiadas. En este trabajo se efectúa un análisis de lastensiones que se originan en
un tanque de aire comprimido utilizado para el suministro de aire a presión a distintos
elementos neumáticos existentes en una empresa minera de elaboración de productos
derivados del granito. Se toman como base los espesores medidos experimentalmente por el
método de ultrasonido, los que se verificaron práctica y analíticamente. Los resultados
obtenidos, a través de laimplementación del modelo computacional, se encuentran en una
satisfactoria aproximación con los resultados surgidos de la aplicación de la teoría clásica,
conforme a la degradación que se ocasiona en el tiempo y a los esfuerzos a los que está
sometido el recipiente.
1

P. Ciancio, M. Godoy, L. Arrien

1 INTRODUCCION
La inspección, detección y diagnóstico de las grandes estructuras talescomo recipientes a
presión, calderas de vapor, compresores etc., resultan necesarias para facilitar el posterior
pronóstico de fallas. Una alternativa para efectuar un análisis del comportamiento de tales
estructuras, y específicamente de los recipientes a presión es la implementación de un modelo
computacional que represente a la estructura real.
Mediante una adecuada inspección, se puedegarantizar la calidad de estos recipientes
durante su explotación. Además la inspección es una herramienta que permite el diagnóstico y
pronóstico de fallas debido a que facilita la detección de defectos en el período de formación,
cuando es realizada de forma periódica. Por otra parte permite efectuar el seguimiento de
defectos que ya han sido detectados, prolongando así la vida útil ycontribuyendo a evitar la
ocurrencia de accidentes.
Estas estructuras se fabrican con materiales que en las condiciones de servicio, poseen
tenacidad suficiente, por lo tanto las fallas en las mismas sólo pueden producirse a tensiones
por encima del límite de fluencia del material. Sin embargo, dichas fallas pueden ocurrir y de
hecho han ocurrido, dado que tan complejas estructuras casi siemprecontienen regiones
donde las tensiones exceden a las de fluencia y en éstas pueden existir grietas introducidas
durante la fabricación o el servicio.
La simulación de este tipo de reservorio, permite visualizar el mapa de tensiones, pudiendo
detectar las zonas donde las mismas superen a las admisibles, siendo de utilidad al momento
de la inspección para la detección de posibles lugares de...